Слуга двух господ
Эта особенность конструкции, не сразу понятная, драматически дорого обошлась мне ценой потерянного времени. Многие жигулисты сталкивались с проблемой и по разному ее решали (или не решали).Обстоятельства, заставившиеся меня решать этот вопрос, достаточно интересны сейчас, когда все части пазла сложились в единую картину.
Все началось летом 2016 года. Ездил я тогда на копейке 1976 года выпуска с движком 1,6 от шестерки, ездила она шустро и служила мне безотказно. Но вот при торможении услышал стук спереди слева, не придал этому значения и еще долго так ездил. Когда появилось время, добрался до подвески и увидел, что верхний рычаг болтается, при том что:
- сайленты запрессованы нормально;
- гайка оси затянута, ключом не крутится.
В WWW ("паутине") нашел эту тему , где авторы, все как один, в качестве причины называли износ внутренней втулки стойки брызговика, через которую проходит ось рычага. Эта втулка хорошо видна из под капота через вырез в брызговике. Все выглядело очень наглядно и понятно - вот она ось, и вот она болтается во втулке. Нашлись сайты , где предлагалось очевидное решение - приварка с двух сторон стойки брызговика ("столбика") шайб толщиной 3 мм с отверстием 14,0 мм. Заехал в автосервис рядом с гаражами.
- Вот , смотрите, болтается рычаг.
- Сделаем, мы приварим шайбы.
Про себя подумал : "Надо же какие знающие мастера - знают способ, о котором я только что вычитал в Интернете". Два дня делали, оплатил работу сколько сказали, забрал машинку и уехал. И чуть не убился - машинка ехала по неуправляемой "баллистической" траектории. В сервисе отбрехались, даже не хочу вспоминать. Рычаг болтался больше прежнего, столбик черный, видимо от сварки.
Уже тогда стало понятно, что вариант с шайбами неправильный, ибо тогда или не запрессуются сайленты или не получится натянуть рычаг с сайлентами на стойку брызговика - места для шайб там нет.
Пересел на шестерку , а эту горемыку поставил на садовом участке.
Уже в 2019 году на донском пляже разговорился с челом. который оказался владельцем автосервиса. Он поведал мне , что у него мою беду решают иначе - меняют втулку.
- Режем втулку посередине, доступ есть, выламываем половинки рукой, сварка там хлипкая и ввариваем новую втулку.
Тут в 2019 году мне привалило счаcтье в виде новой иномарки и о несчастной копейке я как следует забыл.
В 2021 году по экономическим соображениям вернулся к шестерке. И вот в один прекрасный день 2022 года я услышал спереди уже знакомый стук, и доездился до того , что машинка стала плохо управляться . Опять начал рыться в Интернете и нашел множество сайтов, где как раз предлагалось менять втулку. И возникла у меня крепкая вера, что корень зла - износ втулки, и был я числе многочисленной армии адептов этой теории.
Среди разных интернет-историй, была одна, не совсем понятная, мистическая, которая отложилась в памяти, а потом сыграла определенную роль в моих поисках решения. История следующая: у человека появился этот стук, с заменой втулки он решил не заморачиваться, заменил сайленты, затянул гайку что есть силы и продал машинку.
Как - то через год его тесть ему и говорит.
- Зайди ко мне, я удачно прикупил шестерку, посмотри.
Пошел он смотреть и видит свою проданную год назад машинку... Сел за руль, поездил - стука нет! Поскольку телефон продавца у него был по старой памяти, человек этот позвонил и осторожно, дипломатично выяснил, были ли стуки. Стуков не было, подвеска вела себя нормально.
Определенно это просто какой-то сиквел древнегреческого мифа о кольце, которое бросали в море.
В числе идей, которые приходили мне в голову для устранения люфта оси во втулке, была и такая: нарезать поперек втулки отверстия с резьбой М6 и ввернуть туда винты для зажатия оси, что кстати несколько похоже на крепление нижней оси.
Однако поскольку самым надежным вариантом смотрелась именно замена втулки, то продолжал готовиться к ее замене. В гаражах нашел умельцев со сварочным полуатоматом, и даже предварительно договорился.
Но мысль, что что-то тут не так, не давала покоя. Среди прочего в гараже увидел старый сайлент верхнего рычага и начал его рассматривать. Обратил внимание , что с одной стороны внутренняя втулка вроде как разбита и явно шире, чем с другой. Раньше при замене сайлентов я это видел но вопроса не возникало - разбило и все тут. Но сейчас я взял в руки и рассмотрел новый сайлент верхнего рычага - с внутренней стороны он тоже был явно шире. Заело, извлек втулку из старого сайлента - втулка со стороны, упирающейся в стойку брызговика, имела конструктивное расширение (рис.2) - для чего? В конце концов вдруг поймал себя на мысли, что не понимаю принципа действия крепления оси рычага и больше того, что нигде в технической литературе раньше не видел описания узла.
Тогда начертил эскиз сечения узла, посмотрел и все стало ясно , в том числе и форма внутренней втулки и почему исчез стук в мистической истории, рассказанной выше и что надо делать. Устройство узла крепления приведено на рисунке 1.
1 - ось верхнего рычага
2 - гайка самотормозящаяся
3 - шайба
4 - втулка внутренняя сайлента
5 - вкладыш резиновый
6 - втулка внешняя сайлента
7 - рычаг
8 - стойка брызговика
9 - втулка распорная
Рис. 1 – Крепление верхнего рычага передней подвески ВАЗ 2106
Принцип работы узла вытекает из его устройства:
Внутренняя упорная втулка 4 сайлента прижимается гайкой 2 на резьбе оси 1 через шайбу 3 к стойке 8.
Распорная втулка 9 при этом препятствует деформации стойки 8.
Гайка по резьбе М14х1,5 с моментом затяжки 9,0 кгс*м создает осевое усилие 6 тонн, сила трения, препятствующая
смещению внутренней втулки 4 сайлента составляет при этом не менее 2 тонн.
Получается максимально жесткая и надежная конструкция.
Втулка 9, установленная внутри стойки не установочная, а распорная, с внутренним диаметром на 1 мм больше чем диаметр оси 1.
Расширение на втулке 4 сайлента сделано для того, чтобы она через стенку стойки 8 упиралась точно в распорную втулку 9.
Шайба 3 в том числе прижимает резиновый вкладыш 5, при этом создается эластичное соединение оси 1, жестко закрепленной на стойке 8
при помощи внутренней втулки 4 сайлента и рычага 7, в посадочных отверстиях которого запрессованы внешние втулки 6 сайлентов.
Зазор между втулкой 4 и осью 1 составляет от 0,02 до 0,028 мм.
В конце концов сформулируем, в чем собственно отличие крепления оси верхнего и нижнего рычагов.
Ось нижнего рычага крепится к поперечине двумя болтами просто, безо всяких изысков и поэтому болтаться не может.
Ось верхнего рычага крепится к стойке при помощи внутренних втулок сайлентов, т.е. у внутренней втулки сайлента
мы видим две функции: крепление сайлента к оси и крепление оси к стойке - довольно изящное
конструктивное решение.
Образное выражение "слуга двух господ" любил употреблять один мой знакомый инженер-радиолокаторщик
для деталей с двумя функциями и сейчас это выражение подходит к случаю. Человек этот, кстати давным-давно
пересекался со известным Вольфом Мессингом в 50-е годы в Ленинграде.
Однако, абы какой материал внутренней втулки (СТ 0), многолетние динамические ударные нагрузки, постепенно
увеличивающиеся по мере потери резиной вкладыша элластичности приводят к деформации упорной поверхности втулки сайлента, что вызывает отказ
штатного крепления оси к стойке. Как правило, к этому времени , вследствие коррозии и малого зазора втулка "закисает"
на оси и сдвинуть ее гайкой до восстановления нормального силового контакта со стойкой не удается.
Ось при этом держится и бъется в отверстиях стойки, втулка сайлента бъется о стойку брызговика и
постепенно разбивается, узел стучит, хотя касания оси с внутренней втулкой стойки все равно
не происходит.
Это хорошо видно по фотографии на рис. 2 - небольшая выработка просматривается только в в двух местах контакта оси со стойкой.
На следующий день, с драгоценным эскизом, на ВАЗ 2106 поехал (полетел!) в гараж, начал разбирать узел. Не получилось быстро вытащить ось,
потратил три дня.
Внутренние втулки сайлентов, вследствие коррозии намертво схватились с осью. Но ось вытащил и это отдельная история.
Запрессовал новые сайленты (рис.3), смазал слегка ось для профилактики коррозии, все собрал, и поехал проверять. Стуков нет, машинку не водит по дороге, можно руль отпускать.
На другой день начал работу с ВАЗ 2101. План был такой, болгаркой срезать наваренные в армянском сервисе шайбы, восстановить штатную геометрию
стойки и собрать точно по рисунку 1. Снимаю рычаг и вижу - никаких шайб нет! Сервисмены не смогли вытащить ось, паяльной лампой
выжгли сайлент, болгаркой срезали ось и рычаг. Увидели , что отверстие в стойке не разбито и схитро*опили - поставили битый/гнутый/ржавый рычаг и б/у сайленты. Рычаг болтался
как следует. А я сильно обрадовался - стойка брызговика оказалась хоть и обгорелая но целая, не испорченная сваркой!
Ставим новый рычаг, ось и сайленты, затягиваем гайку и катаемся у гаража - все замечательно.
Гайку затягиваем в положении рычага примерно горизонтально.
Рис. 2 – Детали узла крепления
Рис. 3 – Положение сайлентов при запрессовке
Первое, на что следует обратить внимание и проверить, это определение возможности правильной запрессовки - сайлент не должен вставляться в отверстие рычага от усилия руки, должен быть довольно значительный натяг, от 0,1 до 0,25 мм.Второе - сайленты должны быть установлены без перекосов, для контроля этого необходимо использовать ось, которая должна свободно вставляться в оба смонтированных на рычаге сайлента.
Третье - край внешней втулки сайлента должен находиться по краю отверстия в рычаге, не дальше, при этом должен получиться установочный размер 146 мм, как на рис.1.
Дополнительно к вышеизложенному можно почитать статьи Григорьева В. (он же Росс Твег - Россия , Тверь, Григорьев): За рулем 2000г.№1, с.168 "Силовая операция" и За рулем 2000г.№4, с.181 "Как рычаг поменять".
Но это еще далеко не все, продолжение следует.
Извлекаем ось
Так вот, ось рычага с "закисшими" сайлентами извлекается без особых проблем. Достаточно глядя на рис.1 представить какие силы и на что действуют. Лупить кувалдой по оси не следует в любом случае.Потом изложу подробнее.